年速度什么意思(年距增减速度)

最近有很多网友都想知道关于年速度什么意思的答案。还有朋友想了解年距增减速度。对此,碳百科准备了相关的教程,希望能给你带来帮助。

宇宙一直盘踞在高空,无论白昼还是黑夜,它们始终沉默地俯视着世间万物大地苍生,我们敬畏它们,也好奇这个壮阔宏伟的星辰大海。因此我们仰望、我们探索、我们理解。而今科技的发展为我们探索宇宙插上了翅膀,宇宙的“众妙之门”正在向我们打开。

我们知道光的传播速度是3X10^8m/s,是自然界最快的运动速度,因此为了将宇宙中星系之间的距离格式化,于是我们就以光在真空中行走一年的速度定义为宇宙的长度单位,称之为光年。那么今天的问题来了,光走一光年的距离真就要花一年吗?

什么是光年

光年,有“年”字听起来像是个时间单位,然而这是个货真价实的长度单位,是测量宇宙间天体距离的。因为宇宙间天体距离十分遥远,用千米为单位计算十分的麻烦,光是写数字的纸张就能堆满一箱子,因此为了便于计算光年这个单位就应运而生了。那么光年这个单位是什么时候开始使用的呢?

17世纪以前,科学家们认为光的传播是不需要时间的,光是瞬时的。直到1676年丹麦科学家O.C.罗默首先提出光的传播需要时间的设想。因为早前他在探测木卫一躲到木星的另一面的时间间隔是变化的,因此他猜想光的传播需要时间,才导致每次木星掩卫的间隔时间不同。但是当时的他人微言轻,所以他的观点并不为主流认可。18世纪,科学技术的进步。

推动天文事业的发展,天文学家们观测的现象越多,主流学界开始认可光是有传播速度的19世纪上半叶,德国天文学家率先发明并使用“光年”,作为天文学上测量单位。光年,从此登上了天文学的舞台。

光年,指的是光在真空行走一年的距离。那么光年有多长呢?光在真空中,一秒行走3X10^8米,换算下来就是30万公里,一年是365天,二者相乘,一光年就是9.46万亿公里。地球上最快的飞机速度是1万1260公里/小时,换算下来要飞越一光年的距离要耗费9万5800年。假如用常见的客机来飞越一光年的距离则需要用122万年。即使是用目前最快的宇宙飞船朱诺号(26万5000公里/小时),要飞越一光年需花费4073年的时间。4000多年的时间,够人类再一次进化了。由此可见,宇宙之庞大,需要用光年这样的长度单位来计算星系距离。

那么光走一光年的距离真的需要花费一年的时间吗?

钟慢效应告诉你,光真的不用走一年

按我们的理解,光年是光在真空中行进一年的距离,但实际上宇宙并非是真空的,宇宙中存在着众多的天体、宇宙尘埃、陨石等等物体,光在行进过程中并非是一帆风顺,一个不小心就要变换路线。

其次,宇宙并非一成不变,宇宙一直在膨胀,并且离我们越远的星系远离我们的速度越快,我们所看见的宇宙都是过去的记忆。宇宙一直膨胀,虽然对光的传播速度影响有限,但须知九层之台,起于累土,积少成多还是对光的行走速度有所拖累。因此,在我们看来光走一年的时间是不够的。但这是从人类角度来看的,就飞驰在宇宙中的光而言,走完一光年的距离不过是一瞬间的事。为什么这么说呢?这就要说到爱因斯坦的相对论了。

在爱因斯坦的相对论中,时间与空间是不可分割的整体,一起组成了时空这个维度,使我们的空间变成四维空间。既然时空是不可分割的整体,那么物体的运动速度变得越来越快的时候,它周围的时间就会变得越来越慢。这叫做钟慢效应,也称之为时间膨胀,是物理学中的现象。

为了验证钟慢效应,科学家们做了无数的实验。他们把两个铯原子钟分别放在两架向西和向东的客机上,和美国海军天文台的时钟对比。最后发现这两个时钟都比天文台的钟慢,证实速度越快,时间走得越慢。因此当光以光速(真空中的最高速度)前进时,时间就像静止了一样,因此飞行一光年,对于光来说就是一瞬间的事。

但事实上宇宙中并不存在以光速运动的物体,因为在运动过程中物体的质量会随着速度的增加而增加,当物体的速度到达光速时,本身的质量将达到无穷大。而宇宙中并不存在无穷大的能量,退一步说,即使有也不可能用在一个物体身上。因此,任何质量为0的物体,其速度是无法达到光速的。而光量子,作为光的最基本单位,从出生起就在以光速运动,所谓的速度与质量的限制也就不存在了。

相对论告诉我们,时间的流逝在不同参考系中是不一样的。比如说一对孪生兄弟,哥哥在宇宙飞船中执行任务,弟弟还留在地球上,当宇航员飞行一年回来之后,发现地球已经过了好几年,弟弟也老了很多。这就是因为太空与地球时间流速的不同。飞行速度越快,时间流逝得越慢。因此,生活在宇宙空间站的人们要将时间调整为地球时间。

由于时间的相对,所以一光年的距离对于光就只是一瞬间,只不过人类为了好计算,从我们的角度人为的将其规定为光走一光年需要1年的时间。不过由于光具有波粒二象,所以光具有波的质,在不同介质中传播速度不同,在水中的速度比真空中要慢,因此走一光年要花更长的时间。

既然存在时间的相对,那科幻小说中的星际穿梭就成为不可能了吗?以目前来看确实不可能。因为存在光速质量无限大和时间不同步问题。即使当我们的飞船克服了光速问题,但是当我们飞行一周之后,回来就可能发现星球已经毁灭或者正在步入衰竭期。因此就目前而言,这还只能停留在小说幻想层面。

和光年一样的宇宙单位有哪些?

天文单位,指的是地球到太阳的平均距离,缩写符号是AU,1AU等于149,597,870.7公里。2012年在第28届国际天文学大会上正式使用。光秒,一个从光速不变理论延伸出的天文单位,一光秒等于299,792,458米。秒差距,用于测量太阳系以外的天体之间的长度,同在28届大会上确立,其数值为3.08567758149137×1016米。

本文地址: https://www.tanjiaoyicn.com/n/11145.html

版权声明:本文内容部分来源互联网用户自发贡献或其他公众平台,版权归原作者所有,内容仅供读者参考,如有侵权请联系我们,一经查实,本站将立刻删除,如若转载,请注明出处。

发表评论
登录 后才能评论
评论列表(20条)
  • 钦碟泻
    以这种理论来说,我们看到一万光年外的一颗恒星,是一万年前的影像还是即时影像?
  • 荀碰
    西游记的天上一天地上一年,中国古人尽然比西方的科学家晚知道一千年[震惊]
  • 逑良安
    光年的意思是,光走一秒,人类要走一年,不然光从太阳走到地球,人类都有灭亡了!
  • 暴勺
    不理解速度快了时间变慢的现象,钟表的意义在于厘定相等的时间间隔,既然时间间隔都一样,不管带两个表的飞船怎么飞,等重聚的时候,分开的时间一定是一样的,怎么会一个走的慢一个走的快?除非速度影响了钟表的工作原理,说白了就是钟表的质量不达标,不能满足在所有条件下都能正常工作!
  • 邵淀
    光在真空中,一秒行走3X10^8米,换算下来就是30万公里,一年是365天,二者相乘,一光年就是9.46万亿公里。每秒乘以365就是光年?
  • 赖荣
    说了一堆,百年后可能都会被推翻,宇宙也不一定在膨胀,因为它是运动的,而且速度比你探索的要快,所以会感觉膨胀。
  • 蓝努
    标题都给我整蒙了。。一光年不就是光走一年的距离嘛,怎么又是一瞬间
  • 姚蒸脂
    理解不了。速度怎么会影响时间?
  • 费怕勋
    一光年,对人来讲,光走了一年,对光来讲,只走了一瞬间
  • 庾您报
    难道说人在达到光速的飞船里永远的飞行下去 地老天荒 星系死亡 人也不会变老吗
  • 祝匀
    那问题来了,如光从一光年的距离能一瞬间来到地球进入我们眼晴,那我们看到的光就应该不是一年前的光吧?
  • 空粉粗
    世界上只存在相对速度,不存在绝对速度!有一辆汽车每秒速度20米,但是,地球带着它以每秒几十公里绕太阳奔跑!这辆汽车相对速度就是每秒几十公里!所以,很可能我们的银河系正带着地球和人类以每秒五十万公里速度奔跑呢?!人坐在船上,并不知道船的速度,人以每秒五十万公里速度奔跑,谁能知道呢?!
  • 蔚债恃
    文中有错误:“因此,任何质量为0的物体,其速度是无法达到光速的。而光量子,作为光的最基本单位,从出生起就在以光速运动,所谓的速度与质量的限制也就不存在了。” 任何质量为0的物体,应为任何质量不为0的物体,少了个“不”字。
  • 左丘涡防
    为了验证钟慢效应,科学家们做了无数的实验。……证实速度越快,时间走得越慢。这个实验只是证明这两个时钟速度越快走得越慢,而与时间快慢无光。就比如我戴手表坐飞机,只要飞机起飞了手表就停上不走了,是否能证明飞机起飞了时间就静止了?
  • 卞姨周
    那我坐了飞机去一趟拉萨,再飞回来时,比我双胞胎弟弟要年轻一些了?[抠鼻]
  • 楮铱
    按照广义相对论,即使考虑宇宙膨胀速度超光速,光在宇宙中走任意距离(比如150亿光年远),都是一瞬间。因为理论上说,光在行进时,对光而言,时间是静止的。
  • 幸枝
    宇宙大到无法想象,而且它还在不断的膨胀,也许人类永远也不会知道它的边界在哪里。我们以目前人类所掌握的知识,能把太阳系搞清楚就已经很了不起了。再发展到能搞清楚银河系,那可以说是神一般的存在了!能搞明白这些,就可以知道如何利用它们。为人类造福。
  • 康全蟹
    飞行器不能超光速?你以为外星人都是怎么过来的?不会是柴油发动机吧?人类无法想象的不是不存在,人家是可以瞬移的!还有,光不是我们的所谓的科学家想象的那样传播的,光速是真空状态下的,走出太阳系、银河系并不是真空,所以无法用光速衡量,光年更无从谈起。
  • 支扬
    道理是对的,但这个解释反倒让人更糊涂了!看看这个比喻:假如火箭可以以0.9倍光速从地球飞出,到了一光年的距离处时,火箭上的人只觉得仅走了一小会儿,地球上的人却等了一年。这就是相对论的结论。这一小会儿用相对论公式很容易算出来。
  • 佘获桔
    这个又怎么解释?人类拍到了高速前进光线路径

    联系我们

    93840186

    在线咨询: QQ交谈

    邮件:baban38@163.com

    工作时间:周一至周五,9:30-18:30,节假日休息

    关注微信